螺旋焊管椭圆度的测量与分析

    螺旋焊管的椭圆度作为钢管端部重要的几何尺寸,在保证管道施工进度和质量方面具有重要意义。为了保证现场钢管对接环焊的焊接质量,各重点工程都在原有标准的基础上以附加技术条件的形式对管端的椭圆度提出了明确而严格的要求,但在附加技术要求中存在着一些不当之处,如产品执行的是GB/T9711. 1)1997标准,而管端椭圆度的测量参数和方法却依据GB/T9711. 2)1999给定,这给钢管检验和测量带来了疑问。笔者认为有必要通过对螺旋焊管生产中椭圆度产生的原因进行分析,根据不同标准对椭圆度的要求,提出一些不同标准条件下椭圆度的测量方法和降低椭圆度的有效途径。

    1 椭圆度的产生

    在螺旋焊管成型过程中,由于带钢在轧制过程中尺寸精度控制较差产生的/月牙弯0,导致了成型缝不稳定,形成错边(或开缝)。为了尽可能地消除错边,就必须不断地微调成型角来保证合适的成型缝,这就会引起管径的波动,同时形成了椭圆度。另外由于圆盘剪剪刃间隙调整不当,剪切后的带钢侧面上宽下窄,造成成型缝的内紧外松,也会导致成型不稳定,形成椭圆度。综合来看,影响管径椭圆度的因素很多,除了带钢/月牙弯0、带钢宽度的变化外,带钢强度的不均匀性、成型方式和成型辊的控制、带钢对头焊缝的影响等均会导致椭圆度的产生[1]。

    2 各个标准对椭圆度的要求

    GB/T9711. 1)1997对椭圆度的规定为:/对于外径大于508mm的钢管,在距管端101. 6mm范围内,最大外径不得比规定外径大1%,且最小外径不得比规定外径小1%0。从标准中可以看出,对于外径小于或等于508mm的钢管没有提出明确要求,可能考虑到管径越小其椭圆度相应会减小,只要保证管端和管体直径的尺寸公差,就能够满足现场对接环焊的质量要求。

    GB/T9711. 2)1999对于椭圆度的规定采用公式O=[(Dmax-Dmin) /D ]@%进行计算,式中: O为椭圆度,Dmax为钢管最大外径(或内径),Dmin为钢管最小外径(或内径),D为钢管规定外径(或由规定外径和规定壁厚计算的内径)。最大和最小外径或内径应在同一截面上测量。

    例如:对于<813mm@11mm、钢级L450的螺旋焊管,在执行GB/T9711. 1)1997标准时,在距离管端101. 6mm范围内其Dmax为821. 13mm,Dmin为804. 87mm,Dmax-Dmin=16. 26mm;而在执行GB/T9711. 2)1999标准时,根据标准中表9对椭圆度的要求,其Dmax-Dmin=8. 13mm(因D /t[75,选择椭圆度[1% )。这两个标准制定的着眼点有着很大的差异,GB/T9711. 1)1997是根据最大和最小直径来考虑其椭圆度的,重在对管径的控制;而GB/T9711. 2)1999则强调的是最大和最小直径的差异,在这种差异上要求是比较严格的,但忽略了对管径的控制。在API SPEC 5L标准中不仅规定了管径的最大和最小公差,对于D /t[75的钢管还规定了最小和最大直径之差的要求(一般小于12. 7mm),这样既考虑了对管径的控制,也兼顾了对椭圆度的要求。